Co je Mars, charakteristika planety. Vzdálenost od Marsu

Mars je čtvrtá planeta naší sluneční soustavy a druhá je nejmenší po Merkuru. Pojmenován po starověkém římském bohu války. Její přezdívka "Červená planeta" pochází z červenavého odstínu povrchu, což je způsobeno převahou oxidu železa. Každých pár let, když je Mars v opozici se Zemí, je nejvíce patrný na noční obloze. Z tohoto důvodu lidé pozorovali planetu po tisíce let a její vzhled na obloze hrál velkou roli v mytologických a astrologických systémech mnoha kultur. V moderní době se stala skutečným pokladem vědeckých objevů, které rozšířily naše chápání sluneční soustavy a jejích dějin.

Velikost, orbita a hmotnost Marsu

Poloměr čtvrté planety od Slunce je přibližně 3396 km na rovníku a 3376 km v polárních oblastech, což odpovídá 53% poloměru Země. A ačkoli je to asi polovina velikosti, hmotnost Marsu je 6,4185 x 10 3 nebo 3 kg nebo 15,1% hmotnosti naší planety. Sklon osy je podobný pozemnímu a je 25,19 ° k rovině oběžné dráhy. To znamená, že čtvrtá planeta ze Slunce také prochází změnou ročních období.

Ve své maximální vzdálenosti od Slunce se Mars pohybuje na oběžné dráze ve vzdálenosti 1.666 a. nebo 249,2 milionu km. Na perihelionu, když je nejblíže k našemu svítidlu, je z něj odstraněn o 1,3814 a. e. nebo 206,7 milionu km. Červená planeta vyžaduje 686 971 dnů Země, což odpovídá 1,88 letům Země, aby se kolem Slunce stala revoluce. V marťanských dnech, které se na Zemi rovnají jeden den a 40 minut, trvá rok 668.5991 dnů.

Složení půdy

Při průměrné hustotě 3,93 g / cm3 má tato charakteristika Marsu méně hustou než Země. Jeho objem je asi 15% objemu naší planety a hmotnost je 11%. Červený Mars je důsledkem přítomnosti oxidů železa, známých jako rez. Přítomnost dalších minerálů v prachu zajišťuje přítomnost dalších odstínů - zlaté, hnědé, zelené atd.

Tato planeta pozemské skupiny je bohatá na minerály obsahující křemík a kyslík, kovy a další látky, které jsou obvykle součástí skalních planet. Půda je mírně alkalická a obsahuje hořčík, sodík, draslík a chlor. Pokusy provedené na půdních vzorcích také ukazují, že jejich pH je 7,7.

Ačkoli kapalná voda nemůže existovat povrch Marsu díky své jemné atmosféře se v polárních čepicích soustřeďují velké koncentrace ledu. Navíc pás trvalého zmrznutí se rozkládá od stožáru do 60 ° zeměpisné šířky. To znamená, že voda je pod většinou povrchu jako směs pevného a kapalného stavu. Data o radaru a vzorky půdy potvrdily přítomnost podzemní nádrže také ve středních šířkách.

Vnitřní struktura

Planeta Mars, jejíž věk je 4,5 miliardy let, se skládá z hustého kovového jádra obklopeného silikonovým pláštěm. Jádro se skládá ze sulfidu železa a obsahuje dvakrát tolik světelných prvků jako jádro Země. Průměrná tloušťka kůry je asi 50 km, maximální je 125 km. Pokud vezmeme v úvahu rozměry planet, pak zemská kůra, jejíž průměrná tloušťka je 40 km, je třikrát tenčí než kůra z Marsu.

Moderní modely své vnitřní struktury předpokládají, že velikost jádra v poloměru je 1700-1850 km a sestává hlavně ze železa a niklu s asi 16-17% síry. Vzhledem k menší velikosti a hmotnosti je gravitační hmotnost na povrchu Marsu pouhých 37,6% zemského povrchu. Zrychlení gravitace zde je 3 711 m / s² ve srovnání s 9,8 m / s² na naší planetě.

Povrchové vlastnosti

Červený Mars shora je prašný a suchý a geologicky velmi připomíná Zemi. Má pláně a hřebeny a dokonce i největší písečné duny v solární soustavě. Zde je také nejvyšší hora - štít sopka Olympus, a nejdelší a nejhlubší kaňon je Mariner Valley.

Šokové krátery jsou typické prvky krajiny, s níž je planeta Mars skvrnitá. Jejich věk je odhadován za miliardy let. Vzhledem k pomalé rychlosti eroze jsou dobře zachovány. Největší z nich je údolí Hellas. Obvod kráteru je asi 2300 km a jeho hloubka dosahuje 9 km.

Na povrchu Marsu můžete také rozlišit rokle a kanály a mnozí vědci věří, že jednou protéká voda. Při srovnání s podobnými formacemi na Zemi lze předpokládat, že jsou alespoň částečně tvořeny vodní erozí. Tyto kanály jsou poměrně velké - 100 km široké a 2 000 km dlouhé.

Satelity Marsu

Mars má dva malé měsíce, Phobos a Deimos. Byly objeveny v roce 1877 astronomem Asaf Hall a nesou jména mýtických postav. V souladu s tradicí získávání jmen z klasické mytologie jsou Phobos a Deimos synové Ares - řecký bůh války, který byl prototypem římského Marsu. První z nich představuje strach a druhým je zmatek a strach.

Phobos je asi 22 km v průměru a vzdálenost od Marsu je 9234,42 km v perigee a 9517,58 km u apogee. To je pod synchronní nadmořskou výškou a satelit trvá pouze 7 hodin, než letí kolem planety. Vědci vypočítali, že za 10 až 50 milionů let může Phobos spadnout na povrch Marsu nebo se rozpadnout na kruhovou strukturu kolem něj.

Deimos má průměr přibližně 12 km a jeho vzdálenost od Marsu je 23 455,5 km u perigee a 23470,9 km od apogee. Satelit utrácí plnou revoluci za 1,26 dne. Mars může mít další družice, jejichž rozměry jsou menší než 50-100 m, a mezi Phobosem a Deimosem je prach.

Podle vědců byly tyto satelity kdysi asteroidy, ale pak byly zachyceny gravitací planety. Nízké albedo a složení dvou měsíců (uhlíkatý chondrite), který je podobný asteroidů materiálu, podporují tuto teorii, a nestabilní orbita Phobosu, jak se zdá, naznačuje, že nedávná záchvat. Nicméně, dva měsíce obíhají kruhové a jsou umístěny v rovině rovníku, což je neobvyklé zachycených orgány.

Atmosféra a klima

Počasí na Marsu je způsobeno přítomností velmi tenké atmosféry, která je 96% oxidu uhličitého, 1,93% - argonu a 1,89% - dusíku a stopy kyslíku a vody. Je velmi zaprášený a obsahuje pevné částice o průměru 1,5 μm, které při pohledu z povrchu skvrny marťanské oblohy v tmavě žluté barvě. Atmosférický tlak se pohybuje mezi 0,4 a 0,87 kPa. To odpovídá přibližně 1% pozemní na hladině moře.

Vzhledem k tenké vrstvě plynové skořápky a větší vzdálenosti od Slunce se povrch Marsu ohřívá mnohem horší než povrch Země. V průměru činí -46 ° C. V zimě klesne na -143 ° C u pólů a v létě v poledne dosahuje rovník 35 ° C.

Na planetě zuřící prachové bouře, které se změní na malé tornády. Silnější hurikány vznikají, když prach stoupá a je ohříván sluncem. Vítr se zvyšuje, vytváří bouře, jejichž měřítko je měřeno v tisících kilometrech a jejich trvání - několik měsíců. Ve skutečnosti skrývají téměř celý povrch Marsu z hlediska zorného pole.

Stopy methanu a amoniaku

V atmosféře planety byly také nalezeny stopy methanu, jejichž koncentrace je 30 dílů na miliardu. Odhaduje se, že Mars by měl vyrobit 270 tun methanu za rok. Po vstupu do atmosféry může tento plyn existovat pouze po omezenou dobu (0,6 až 4 roky). Jeho přítomnost, i přes krátkou životnost, naznačuje, že musí existovat aktivní zdroj.

Mezi navrhované možnosti - vulkanické aktivity, komety a přítomnost metanogenních mikrobiálních životních forem pod povrchem planety. Metan lze získat z nebiologických procesů nazývaných serpentinizace, zahrnující vodu, oxid uhličitý a olivin, který se často nachází na Marsu.

Mars Satellite Express také našel amoniak, ale s relativně krátkou životností. Není zřejmé, co to produkuje, ale vulkanická aktivita byla navržena jako možný zdroj.

Prozkoumat planetu

Pokusy zjistit, co je Mars, začalo v šedesátých letech. Mezi rokem 1960 a 1969 zahájil Sovětský svaz 9 červených planet bezpilotních kosmických lodí, ale všichni nedosáhli svého cíle. V roce 1964 začala NASA spouštět sondy Mariner. První se stal "Mariner-3" a "Mariner-4". První misie se nepodařilo během nasazení, ale druhá mise, zahájená o 3 týdny později, úspěšně dokončila 7,5měsíční cestu.

Mariner 4 vzal první blízké obrázky z Marsu (zobrazující rázové krátery) a poskytl přesné údaje o atmosférickém tlaku na povrchu a zaznamenal nepřítomnost magnetického pole a radiačního pásu. NASA pokračovala v programu tím, že spustila další dvojici tranzitních sond Mariner 6 a 7, která se dostala na planetu v roce 1969.

V sedmdesátých letech se SSSR a Spojené státy soutěžily v tom, kdo nejprve položí umělé družice na oběžnou dráhu Marsu. Sovětský program, M-71 obsahovala tři kosmické lodi - "Space-419" ( „Mares-1971C»), «Mars-2" a "Mars-3". První těžká sonda se při startu zhroutila. Následná mise „Mars-2“ a „Mars-3“ je kombinací orbiter a přistávací modul a byly první stanice, mimozemské přistání dopustil (kromě Moon).

Byly úspěšně spuštěny v polovině května 1971 a odletěly ze Země na Mars po dobu sedmi měsíců. Dne 27. listopadu sestupné vozidlo "Mars-2" provedlo nouzové přistání z důvodu selhání palubního počítače a stalo se prvním člověkem vyrobeným objektem, který dosáhl povrchu červené planety. 2. prosince "Mars-3" pravidelně přistálo, ale jeho přenos byl přerušený po 14.5 od vysílání.

Mezitím NASA pokračovala programu Mariner, a v roce 1971 byly zahájeny sondy 8 a 9. „Mariner 8“ při startu a spadl do Atlantského oceánu. Druhá sonda však dosáhla nejen Marsu, ale také se stala první úspěšnou cestou do své oběžné dráhy. Zatímco prachová bouře planetární škály trvala, satelit zvládal udělat několik fotek Phobosu. Když bouře opadla, sonda fotili, dal podrobnější důkazy na povrchu Marsu kdysi tekla voda. Bylo zjištěno, že vrch Sněhové Olympus (jeden z mála objektů, které zůstávají viditelné, zatímco planetový prach bouře) je také nejvyšší v formování sluneční soustavy, který vedl k jeho přejmenování kopce Olympus.

V roce 1973, Sovětský svaz poslal čtyři sondy: 4. a 5. orbiters „Mars“ a orbitální sondy a sestupu „Mars 6“ a 7. Všechny meziplanetární sondy, s výjimkou „Mars-7“ přenáší data a expedice „Mars-5“ byl nejúspěšnější. Až do okamžiku odtlakování tělesa vysílače stanice se podařilo přenést 60 snímků.

V roce 1975 zahájila NASA Viking 1 a 2, která se skládala ze dvou vozidel obíhajících kolem a vozidel se dvěma sestupami. Posláním na Mars bylo hledat stopy života a sledovat jeho meteorologické, seizmické a magnetické vlastnosti. Výsledky biologických experimentů na palubě sestupných "Vikingů" byly nepřesvědčivé, ale reanalýza dat zveřejněných v roce 2012 naznačovala přítomnost příznaků mikrobiálního života na planetě.

Orbitální přístroje poskytly dodatečná data potvrzující, že jednou na Marsu byla voda - velké povodně tvořily hluboké kaňony, dlouhé tisíce kilometrů. Navíc části rozvětvených toků na jižní polokouli naznačují, že zde došlo k vysrážení.

Obnovení letů

Čtvrtá planeta od Slunce nebyl studován do 1990, kdy NASA poslal na misi Mars Pathfinder, který sestával z kosmické lodi, která přistála stanice „Příchozí“ pohybem sondy. Stroj přistál na Marsu 4. července 1987 a byl důkazem konzistenci technologií, které budou použity v dalších expedic, například pěstování, použití airbagů a automatické vyhýbání se překážkám.

Příští mise Mars - mapování satelitní MGS, dosáhla planetu 12.9.1997 a zahájila svoji činnost v březnu 1999 pro jeden celý marťanský rok nízké výšce téměř polární oběžné dráze, studoval celý povrch a atmosféru, a poslal více dat o planetě , než všechny předchozí mise spolu.

Dne 5. listopadu 2006 MGS ztratila kontakt se Zemí a úsilí NASA o jeho obnovení bylo přerušeno 28. ledna 2007.

V roce 2001, aby zjistil, co je Mars, byl poslán Mars Odyssey Orbiter. Jeho cílem bylo najít důkazy o existenci vody a sopečného působení na planetě pomocí spektrometrů a tepelných snímačů. V roce 2002 bylo oznámeno, že sonda detekovala velké množství vodíku - důkaz o existenci obrovských ložisek ledu v horních třech metrech půdy do 60 ° od jižního pólu.

2. června 2003 Evropská kosmická agentura (ESA) spustila Mars Express, kosmickou loď sestávající ze satelitu a sondou Beagle-2. To se dostalo na oběžnou dráhu 25. prosince 2003 a sonda vstoupila do atmosféry planety ve stejný den. Předtím, než ESA ztratila kontakt se sestupným vozidlem, Mars Express Orbiter potvrdil přítomnost ledu a oxidu uhličitého na jižním pólu.

V roce 2003 začala NASA zkoumat planetu v programu MER. Využívala dva mars rover "Spirit" a "Oportyunity". Mise na Mars měl za úkol prozkoumat různé horniny a půdy odhalit důkazy o přítomnosti vody zde.

Dne 12.08.05 byl zahájen průzkum Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), který dosáhl orbity planety dne 10.03.06. Na palubě přístroje jsou vědecké přístroje určené k detekci vody, ledu a minerálů na povrchu a pod ním. Kromě toho MRO bude poskytovat podporu pro nastupující generace kosmických sond: denně sledována počasí na Marsu a stavu jeho povrchu, vyhledává budoucí přistávací plochy a testování nových telekomunikačních systém, který zrychlí spojení se zemí.

6. srpna 2012 NASA Marťanská vědecká laboratoř MSL a "Curiousity" rover přistála v krále Gale. S jejich pomocí se objevilo mnoho objevů týkajících se místních atmosférických a povrchových podmínek a také byly objeveny organické částice.

Dne 18. listopadu 2013, v dalším pokusu zjistit, co je Mars, byl spuštěn satelit MAVEN, jehož cílem je studovat atmosféru a přenášet signály z robotických roverů.

Výzkum pokračuje

Čtvrtá planeta od Slunce - nejvíce studoval ve sluneční soustavě po Zemi. V současné době na svém povrchu pracovní stanici „příležitost“ a „Kyuriositi“ a na oběžné dráze jsou 5 sonda - Mars Odyssey, Mars Express, MRO, MOM a Maven.

Tyto sondy dokázaly předat neuvěřitelně podrobné obrazy červené planety. Pomohli zjistit, že jakmile byla voda, a potvrdili, že Mars a Země jsou velmi podobné - mají polární čepice, změnu ročních období, atmosféru a přítomnost vody. Také ukázali, že organický život může existovat dnes a s největší pravděpodobností byl dříve.

Posedlost lidskosti, aby zjistila, co je Mars, není oslabování a naše úsilí o studium jeho povrchu a rozpoznání jeho historie není zdaleka úplné. V nadcházejících desetiletích budeme pravděpodobně nadále posílat rovery a poprvé pošleme tam nějakou osobu. A časem, vzhledem k dostupnosti potřebných zdrojů, čtvrtá planeta ze Slunce se jednoho dne stane obyvatelným.